長三角衛星導航應用示范工程建設及成果

● 文 |上海交通大學 錢久超 劉佩林 郁文賢

長三角衛星導航應用示范工程建設及成果

● 文 |上海交通大學 錢久超 劉佩林 郁文賢

2016年9月27日，由上海交通大學牽頭的國家重大科技專項“長三角衛星導航應用示范工程”驗收總結會在上海順利召開。北斗系統總設計師楊長風、上海市周波副市長出席會議，充分肯定了項目取得的重大成果，這標志著全國首個北斗區域示范工程項目圓滿完成。

一、項目背景、目標與建設思路

“十二五”期間，國家選擇有條件的區域實施北斗民用區域示范項目，以規模和效益為導向，以配套政策為保障，旨在通過區域示范應用，大力促進技術與產業進步，努力創造北斗導航位置服務規模應用條件，有效提升北斗產業核心技術成熟度，增強市場競爭能力，推動北斗產業規模化發展。基于上述背景，“長三角衛星導航應用示范工程”項目正式啟動，該項目要求區域示范突出長三角區域特色，并具有典型性和帶動性，為長三角地區乃至全國范圍內的北斗衛星導航全面應用與產業化打下堅實的基礎。

依據中國人民解放軍原總裝備部、上海市人民政府聯合批準的《長三角衛星導航應用示范工程可行性研究報告》，項目的建設目標確定為通過實施“長三角衛星導航應用示范工程——上海智慧城市北斗綜合應用示范工程”，開展包括重點車輛監管服務、大眾位置服務和北斗高精度定位服務等在內的智慧城市北斗應用示范，建設共性技術平臺與創新基地，通過需求牽引、政府引導、平臺建設、政策扶持等手段，推動長三角地區北斗衛星導航規模應用與產業化。

為了加強統籌與協作、發揮引領帶動作用、融入智慧城市建設和遵循產業市場規律，本項目確定了“部市共建，夯實基礎；兩翼推進，示范帶動”的總體建設思路。

一方面，通過部市聯動制定和落實北斗專項扶持政策，形成有效推動北斗導航位置服務產業發展的政策環境；同時，加強標準規范、多源位置信息網絡、位置信息開放服務系統、共性技術創新和支撐平臺的建設，為整合北斗產業創新鏈上下游優質資源、推動核心技術創新和產業規模化發展奠定基礎。

另一方面，通過聚焦和推進多源無縫/高精度定位技術、低功耗多模式終端技術和應用服務兩翼（兩端）關鍵技術，快速積淀自主核心技術產品成果；并按照“先進性、開放性、可運營、可復制、可擴展”的原則，圍繞城市管理、社會民生與工業經濟等有重大影響和巨大推廣空間的行業與領域，開展有廣度、有深度、有規模的綜合應用示范和商業模式創新，讓城市各個方面和社會公眾了解北斗、認知北斗和應用北斗，引領和帶動北斗產業的規模化發展。

二、項目完成情況

本項目的總體架構如圖1所示，考慮到示范工程涉及面廣、復雜度高、建設周期短等特點，項目首先建立了技術總體辦公室，統籌協調示范工程各承擔單位，共同推進示范工程實施，并將建設內容分為“應用系統建設”和“公共平臺建設”兩大板塊。

面向上海智慧城市建設的具體需求，在“應用系統建設”板塊中重點建設六大系統：重點車輛監控系統、大眾位置服務系統、社區矯正監管系統、智能公交和航運系統、高精度服務系統和WiFi室內定位系統，并取得了良好的示范效應。項目原計劃要求實現51000臺/套北斗終端的部署，實際通過六大系統的建設，完成78275臺/套北斗終端的部署。

為了解決北斗導航推廣應用中涉及的共性技術問題和滿足公共服務需求，在“公共平臺建設”板塊中重點建設“兩個平臺與一個基地”：北斗導航與位置服務重點實驗室、北斗產品檢測認證中心和中國北斗產業技術創新西虹橋基地。

項目實際完成了14份技術報告，以及包括5份北斗檢測技術規范和2份省市級技術標準草案及其它共15份報告，具體形成的標準規范條目如表1所示。此外，項目完成專利47項，發表論文47篇與專著一部。

通過示范工程建設，在取得具體的應用系統、公共平臺建設等成果的同時，更重要的是探索、示范和沉淀了若干先進的北斗產業發展模式、產業技術應用推廣組織協同模式等具有指導意義的示范工程成果與經驗。

圖1 示范工程項目總體架構

1. 貼近百姓需求落地北斗應用的浦東公交模式

基于北斗的智能公交系統，使北斗交通服務成為老百姓喜聞樂見的應用，被稱之為貼近百姓需求落地北斗應用的浦東公交模式。除智能公交外，涉及學生、老人等大眾的北斗應用示范項目也都遵循了上述應用推廣模式。圖2為浦東公交系統和學生校車安全監督系統應用實例。

表1 示范工程形成標準規范條目

圖2 浦東公交系統與校車安全監督系統

2. 率先應用、規范踐行的社區矯正北斗監管應用模式

社區矯正是一種不使罪犯與社會隔離并利用社區資源教育改造罪犯的方法，是所有在社區環境中管理教育罪犯方式的總稱。項目實現了全國法院首次通過法律文書對假釋對象實施電子監管，并實現了全國首例法院判決宣告使用電子實時監管措施。率先應用規范踐行的社區矯正北斗監管應用模式在全國司法領域具有極大的示范性。圖3為北斗社區矯正穿戴式終端實物及其相應的可視化監控平臺界面。

圖3 北斗社區矯正終端與可視化監控平臺

3. 打造北斗產業集群發展西虹橋模式

高水平的北斗園區將是未來北斗產業發展的重要支撐。項目結合虹橋商務區便利的區域交通條件和眾多的國家級平臺，快速打造了中國北斗產業技術創新西虹橋基地，成為國內第一個正式投入運營的北斗產業園區。園區目前已引進企業近百家，產業集聚效應顯著，園區品牌已見成效，并形成了廣泛的社會影響。圖4為中央政治局委員上海市委書記韓正對中國北斗產業技術創新西虹橋基地的蒞臨考察和調研，以及《解放日報》、《文匯報》等媒體對西虹橋基地的相關報道。

圖4 中國北斗產業技術創新西虹橋基地

4. 產學研有機銜接、公共平臺與應用系統協同發展

項目在推動應用示范系統建設的同時，同步推進產品檢測與認證中心、重點實驗室與產業技術創新基地的建設，為解決北斗導航推廣應用中涉及的共性技術問題和公共服務需求，以及為推動產業技術持續進步提供重要支撐。圖5為北斗導航與位置服務重點實驗室、北斗產品檢測認證中心和中國北斗產業技術創新西虹橋基地所組成的“兩個平臺和一個基地”。

5. 市區聯動、總體支撐的組織保障機制

區域示范工程具有涉及面廣、關聯機構多、技術復雜度高、建設周期短等特點，如果沒有強有力的行政組織指揮體系和技術總體支撐力量，是不可能有效推進項目建設的。市區聯動、總體支撐的示范工程組織保障機制是推動區域示范工程建設順利開展的關鍵。圖6為部市分管領導根據重要工作事項開展的互訪交流與工作會商，以及原總裝備部領導對于示范工程工作開展情況的蒞臨指導。

圖5 兩個平臺和一個基地

三、總結與展望

北斗導航是體現國家戰略、軍民融合發展與全球性科技創新競爭力的重大戰略方向。“十二五”期間原總裝備部與上海市共同推動的“長三角衛星導航應用示范工程”對推動北斗產業發展、優化完善北斗產業鏈發揮了重要的示范引領作用。通過示范工程牽引，長三角地區在北斗導航位置服務領域形成了較為完備的產業鏈，具備有特色的核心技術競爭力，產業鏈布局合理，支撐環境優越，匯聚國際化創新資源，具有打造全球影響力的衛星導航位置服務產業技術創新中心的條件和有利態勢。

作為全國首個完成并通過驗收的北斗區域示范工程，長三角衛星導航應用示范工程的圓滿完成對于后續示范工程實施有著非常重要的指導意義。首先，融入智慧城市建設。示范工程以上海市智慧城市建設為應用切入點，以北斗導航應用創新作為項目的出發點，以發揮北斗導航特點、滿足社會需求為落腳點，開展了一系列解決實際應用需求的北斗應用示范。其次，加強資源統籌協作。示范工程通過“兩個平臺，一個基地”的建設，有效地整合了上海市以及長三角地區衛星導航科技力量，充分發揮了資源集聚的優勢，打造了具有顯著社會影響的北斗導航科技創新中心。然后，遵循產業市場規律。示范工程在實施過程中，利用良好的產業發展環境和深厚的產業技術基礎，努力構建了具備提升北斗衛星導航終端-數據-網絡全產業鏈發展能力的北斗應用服務體系。最后，發揮引領帶動作用。示范工程的建設充分發揮了長三角區域產業體系優勢和產業輻射能力，形成了聚合華東、引領全國、競爭海外的具有典型性和帶動性的北斗導航位置服務技術創新與產業發展模式。

圖6 部市會商、組織保障、全力推進

基于長三角衛星導航應用示范工程所取得的成果，軍民融合深度發展在長三角地區已形成戰略共識和有效的運行體系，未來應繼續加強部市聯動，加強政府公益性支撐計劃和市場資源的深度融合，共同推動我國北斗導航科技創新競爭力的提升，推動我國北斗系統技術進步和產業發展。在北斗全球化競爭與合作發展的大背景下，建議重點建設北斗導航領域國家支持、區域支撐的高能級軍民融合協同科技創新功能型平臺，創新軍民融合協同創新模式，在新一代導航衛星、認知融合導航、高精度導航位置服務、集成智能應用技術等方向開展協同創新布局和扶持，形成以北斗為核心的空間信息軍民融合、開放協同創新與發展新格局。此外，建議重點建設高精度北斗導航位置服務綜合應用試驗區，未來無處不在的高精度位置服務需要我們現在就提前開展區域全空間、全應用維度的綜合應用試驗和體驗，綜合應用試驗區既是北斗高精度產業應用體系試驗床，也是產業技術創新集聚的支撐環境，更是北斗+跨界發展的融合加速器。實現北斗高精度導航位置服務的體系化驗證，形成北斗產業技術創新體系化發展的支撐力。